Le terme de cavalerie lourde, dite aussi grosse cavalerie ou cavalerie pesante, désigne l'ensemble des unités de cavalerie lourdement armées et équipées par opposition à celui de cavalerie légère. Cette subdivision de la cavalerie est la lointaine héritière des cataphractaires antiques et de la chevalerie en Europe.
Les Saces ou Scythes d'Asie, peuple de cavaliers pasteurs, ont probablement inventé la cavalerie lourde de lanciers cuirassés dès les -s av. J.-C. Cette cavalerie lourde sera imitée par leurs contemporains, les Sarmates et les Alains notamment, et inspira les cataphractaires séleucides, sassanides et romains, dont l'équipement et les méthodes de combat seront à l'origine de ceux de la chevalerie européenne.
La cavalerie a joué un rôle de plus en plus important au cours de l'Antiquité. Les légions romaines subirent en Mésopotamie une première défaite à la bataille de Carrhes en 53 av. J.-C., en raison de la suprématie des archers montés et de la cavalerie lourde du général parthe Suréna.
Pour lutter contre les cataphractaires sassanides, les Romains ont créé des unités de clibanarii, cavaliers entièrement cuirassés dont les montures étaient protégées par un caparaçon couvert de plaques métalliques.
Mais ces mesures furent insuffisantes pour contrer la montée en force des cavaliers barbares : l'empereur romain Valens subit une lourde défaite en 378 à la bataille d'Andrinople, en raison de la supériorité de la cavalerie lourde des Goths ; les historiens considèrent souvent que cette bataille sanctionne l'avènement de la cavalerie lourde et le déclin de l'infanterie, et constitue un signe avant-coureur de la fin de l'Antiquité.
Par ordonnance du , les vingt quatre régiments de cavalerie conservés, qui étaient auparavant à quatre escadrons, sont réduits à trois, chacun de deux compagnies, toutes deux sous le commandement et l'autorité d'un chef d'escadron. Ces escadrons sont désignés par premier, second et troisième, et appelés des noms de leurs chefs, lequel conserve toujours, quel que soit sont rang, la même place dans l'ordre de bataille.